package Algorithm.SortAlgorithm;

/**
 * @Author self
 * @Date 2024/11/4 21:42
 * @Describe 归并排序
 */
public class MergeSort {

    /**
     * 对一个整数数组进行归并排序。
     *
     * @param nums 待排序的整数数组。
     * @return 排序后的整数数组。
     */
    public int[] mergeSort(int[] nums) {
        // 检查数组是否为空或长度为0，如果是，则直接返回数组
        if (nums == null || nums.length < 2) {
            return nums;
        }
        return mergeSortRecur(nums, 0, nums.length - 1);
    }

    /**
     * 归并排序的递归实现。
     *
     * @param nums  待排序的整数数组。
     * @param left  数组的左边界。
     * @param right 数组的右边界。
     * @return 排序后的整数数组部分。
     */
    public int[] mergeSortRecur(int[] nums, int left, int right) {
        // 终止条件
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            // 递归调用
            mergeSortRecur(nums, left, mid);
            mergeSortRecur(nums, mid + 1, right);
            merge(nums, left, mid, right);
        }
        return nums;
    }

    /**
     * 合并两个有序数组段。
     *
     * @param nums  待合并的整数数组。
     * @param left  左数组段的起始位置。
     * @param mid   左数组段的结束位置，同时也是右数组段的起始位置。
     * @param right 右数组段的结束位置。
     */
    private void merge(int[] nums, int left, int mid, int right) {
        int[] temp = new int[right - left + 1];
        int i = left;
        int j = mid + 1;
        int k = 0;
        while (i <= mid && j <= right) {
            if (nums[i] <= nums[j]) {
                temp[k++] = nums[i++];
            } else {
                temp[k++] = nums[j++];
            }
        }
        // 把剩余元素复制进去
        while (i <= mid) {
            temp[k++] = nums[i++];
        }
        while (j <= right) {
            temp[k++] = nums[j++];
        }
        // 复制回原数组
        for (int l = left; l <= right; l++) {
            nums[l] = temp[l - left];
        }
    }

    /**
     * 主函数，用于测试冒泡排序。
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化一个整数数组
        int[] arr = new int[]{-1, -3, -2, -66, 4};
//        int[] arr = new int[]{1, 3, 2, 6, 4};
        // 创建冒泡排序实例
        MergeSort mergeSort = new MergeSort();
        // 对数组进行排序
        mergeSort.mergeSort(arr);
        // 遍历并打印排序后的数组
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }

}
